Bagaimana Insang Ikan Bekerja

Bagaimana Insang Ikan Bekerja

Hari ini saya menemukan bagaimana insang ikan bekerja.

Organ kecil yang fantastis ini memungkinkan ikan untuk menyerap oksigen dari air dan menggunakannya untuk energi. Secara fungsional, insang tidak berbeda dengan paru-paru pada manusia dan mamalia lainnya. Perbedaan utamanya adalah bagaimana mereka mampu menyerap oksigen dengan konsentrasi yang jauh lebih kecil, sementara memungkinkan ikan untuk mempertahankan kadar Natrium Klorida (garam) yang tepat dalam aliran darah mereka.

Insang bekerja pada prinsip yang sama seperti paru-paru. Di paru-paru, ada kantung kecil yang disebut alveoli yang sekitar 70% kapiler. Kapiler-kapiler ini membawa darah terdeoksigenasi dari tubuh. Ketika oksigen dan karbon dioksida melewati membran alveoli, kapiler mengambil darah yang baru diberi oksigen kembali ke tubuh. Demikian pula, insang memiliki baris kecil dan kolom sel khusus yang dikelompokkan bersama-sama disebut epitel. Darah terdeoksigenasi dalam ikan dipasok langsung dari jantung ke epitel melalui arteri, dan bahkan arteriol yang lebih kecil. Karena air laut dipaksa melintasi membran epitel, oksigen terlarut dalam air laut diambil oleh pembuluh darah kecil dan vena, sementara karbon dioksida dipertukarkan.

Insang itu sendiri memiliki penampilan seperti radiator mobil. Sebagian besar ikan memiliki 4 insang di setiap sisi, yang terdiri dari struktur seperti bar utama yang memiliki banyak cabang seperti pohon, dan cabang-cabang yang terdiri dari struktur seperti cabang yang lebih kecil. Pengaturan sel ini memungkinkan untuk area permukaan yang sangat besar ketika insang direndam dalam air.

Secara fungsional, mekanisme untuk memompa air di atas insang seperti radiator tampaknya bervariasi tergantung pada spesies ikan. Secara umum, ini dicapai oleh ikan menurunkan dasar mulut dan memperluas flap kulit luar yang melindungi insang, yang disebut operculum. Peningkatan volume ini menurunkan tekanan di dalam mulut yang menyebabkan air mengalir masuk. Saat ikan menaikkan dasar mulut mereka, lipatan kulit ke dalam membentuk semacam katup yang tidak memungkinkan air mengalir keluar. Tekanan kemudian meningkat dibandingkan dengan bagian luar mulut dan air dipaksa melalui pembukaan operkulum dan di insang.

Insang sendiri membutuhkan area permukaan yang sangat besar untuk menyediakan ikan dengan kebutuhan oksigen yang diperlukan. Udara sekitar 21% oksigen atau sekitar 210.000 bagian per juta. Air, di sisi lain, hanya memiliki sekitar 4-8 bagian per juta oksigen terlarut yang dapat diambil oleh insang. Karena itu, jika ikan tidak memiliki area permukaan insang yang besar untuk menyerap oksigen sebanyak mungkin karena ukurannya, ia akan cepat mati lemas. Hewan berdarah dingin juga cenderung memiliki metabolisme yang lebih rendah daripada rekan-rekan berdarah panas mereka. Ini membantu mereka dalam kemampuan mereka untuk menangani lingkungan dengan oksigen yang tersedia rendah. Jika ikan dengan ukuran yang sama menjadi berdarah panas, metabolisme perenang kecil akan meningkat ke titik di mana oksigen yang tersedia tidak akan mencukupi dan sedikit Nemo akan mati.

Sementara area permukaan insang besar memungkinkan untuk pertukaran karbon dioksida dan oksigen yang cukup, pada saat yang sama mengekspos volume darah yang sama besar ke hipertonik (yaitu, lebih asin daripada engkau) air laut, menciptakan situasi di mana ikan harus memiliki mekanisme cadangan untuk mengusir kelebihan natrium yang telah diserap secara tidak sengaja. Sebaliknya, ikan air tawar perlu memiliki mekanisme yang berlawanan yang memungkinkan mereka untuk mengeluarkan air berlebih untuk menjaga kadar natrium mereka tetap tinggi. Tidak apa-apa tentang gipsi anadromous yang melompat bolak-balik, dapat berkembang dalam lingkungan air tawar dan air asin. Kami hanya akan memanggil mereka pamer dan berhenti di situ.

Untuk mengatasi masalah natrium ini, di dalam insang terdapat sel-sel kecil yang bagus yang disebut sel klorida. Sel-sel ini memungkinkan untuk ekstrusi natrium yang tidak diinginkan. Ikan air tawar cenderung memiliki lebih sedikit sel-sel ini daripada rekan-rekan pelaut mereka. Ini, dikombinasikan dengan kemampuan untuk memiliki air seni yang sangat encer, memungkinkan ikan air tawar untuk menjaga tingkat natrium mereka tetap tinggi.

Fakta Bonus:

  • Mengingat ukuran insang membantu penyerapan oksigen, seperti yang Anda duga, semakin aktif ikan, semakin besar insangnya dibandingkan dengan ukuran tubuhnya.
  • Karena lingkungan laut adalah hyperosmotic, ikan boney cenderung kehilangan air melalui osmosis. Karena ini. mereka cenderung mengkompensasi dengan mengambil air melalui usus, sehingga memperburuk masalah penyerapan natrium.
  • Jarak antara darah dan air dalam sel epitel ikan adalah sekitar 1 meter mikro, atau sekitar 1 juta meter.
  • Pada sekitar 32.000 spesies, ikan menunjukkan keanekaragaman spesies yang lebih besar daripada kelas vertebrata lainnya.
  • Diperkirakan ada sekitar 15.000 spesies ikan yang tidak teridentifikasi
  • Bukti fosil menunjukkan bahwa ikan telah ada di bumi selama sekitar 400 juta tahun.
  • Ikan yang memiliki kemampuan untuk hidup di air asin dan air tawar disebut ikan Anadromous.
  • Sebagian besar ikan boney mempertahankan kandungan natrium dari cairan tubuh mereka sekitar 40% dari air laut.
  • Ikan anadromous harus memiliki proses fisiologis untuk menangani perubahan kandungan garam di lingkungan mereka. Salah satu mekanisme yang digunakan adalah bahwa, sementara di air tawar, mereka cenderung memiliki kemampuan untuk mengeluarkan air seni sangat encer, sehingga menghilangkan lebih banyak air segar dan menjaga kadar natrium mereka normal.Sementara di air asin, mereka menggunakan sekelompok khusus sel-sel ekskresi garam di insang dan lapisan mulut. Mereka juga memiliki ginjal yang bisa mengeluarkan urin yang sangat pekat.
  • Hiu dan Hagfish memiliki kandungan garam yang jauh lebih besar daripada ikan bertulang dan secara alami seimbang dengan air laut, sehingga tidak memiliki masalah ikan tulang pengaturan garam.

Tinggalkan Komentar Anda